創(chuàng)新人才模式下的電子信息類實驗教學改革探討

楊輝媛　張銀行

基金項目：本文系吉首大學2012—2014校級教改項目資助（序號16）

摘要：高等院校實驗教學的根本任務是培養(yǎng)具有工程實踐和創(chuàng)新能力的素質型人才，本文根據(jù)電子信息學科的特點、社會需求和發(fā)展趨勢，結合我校的實際情況，就電子信息類實驗的教學改革創(chuàng)新方面，提出了自己的見解以及一些可行的改革思路和建議。

關鍵詞：傳統(tǒng)教學模式；創(chuàng)新能力；教學改革

0引言

電子類實驗是電子信息類專業(yè)必修的實踐性技術基礎課程，是模擬電子技術和數(shù)字電子技術相結合的基礎實踐課程，主要是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，提高綜合素質和工程實踐能力。加上我校地處湘西，該地區(qū)的產業(yè)結構不完善，同時電子信息類專業(yè)知識更新速度快，而實驗基地的改建、創(chuàng)建及實驗內容的更新速度受經費和師資力量影響，遠遠趕不上知識更新的速度。因此，探索建立一種以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為核心內容的電子類實驗教學體系和方法，則顯得愈來愈迫切和重要了。

1傳統(tǒng)電子信息類實驗教學模式存在的問題

（1）教學模式陳舊，不適宜時代的要求。傳統(tǒng)電子信息類實驗教學仍是以教師為中心的教學活動，學生是被動的實踐者，絕大多數(shù)實驗還必須嚴格按照規(guī)定好的操作步驟進行，這樣的實驗教學模式嚴重束縛了學生創(chuàng)新思維擴展的空間，抑制了他們實驗的主動積極性和創(chuàng)造性。

（2）實驗教學內容單一，以驗證理論內容為主。傳統(tǒng)電子類實驗教學項目大多為驗證性實驗，實驗完全圍繞課堂理論內容進行，主要用來驗證理論教學中的定律、公式和結論，設計性綜合性、設計性實驗很少。這樣做，實際上就失去了實驗教學的主要作用。

（3）實驗經費缺少，實驗教學得不到重視。傳統(tǒng)的教學模式，只注重課堂理論知識的傳授，忽略了實驗教學環(huán)節(jié)，由于教學經費缺少和教學理念的落后等諸多方面的因素，得不到應用的重視，因而實驗教學的重點不在學生實踐能力，和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上，而實驗只是為了加深理論課程的掌握和理解，實驗教學就成了理論教學的延續(xù)，沒有充分體現(xiàn)出實驗實踐的教學含義和目的。

（4）實驗教學的評估考核方法不夠科學。與其他許多課程相同，電子信息類實驗課程的考核成績評定主要是以實驗結果數(shù)據(jù)為依據(jù)，對學生在實驗過程中體現(xiàn)出的創(chuàng)新性、創(chuàng)造性思維以及實踐應用能力無法進行正確、有效合理的評價，缺乏科學的考查實驗設計和操作能力的評價考核指標。

2實驗教學改革思路與方法

（1）堅持“以實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心”的實驗教學觀念，要不斷更新教育教學理念，樹立創(chuàng)新教育教學的方式和方法，建立符合受教育者全面發(fā)展規(guī)律、激發(fā)教育者創(chuàng)造性的新型教育模式，努力創(chuàng)造有利于創(chuàng)新人才成長的良好教育環(huán)境。構建實踐教學與理論教學有機結合的實驗教學體系，優(yōu)化實驗教學內容，改革實驗教學方法和手段。在注重基本型實驗的基礎上，加強綜合性、設計性、研究創(chuàng)新性實驗教學，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

（2）構建先進的實踐教學體系、內容和方法。從人才培養(yǎng)體系整體出發(fā)，建立以能力培養(yǎng)為主線，分層次、多模塊、相互銜接、科學系統(tǒng)的實踐教學體系，與理論教學有機結合，與科研、工程、社會應用密切聯(lián)系，形成良性互動，實現(xiàn)基礎與前沿的有機結合。引入現(xiàn)代技術，改造傳統(tǒng)的實踐教學內容和技術方法，加強綜合性、設計性、創(chuàng)新性內容。建立新型的適應學生能力培養(yǎng)的考核方法和教學模式。原則上，每門實驗課程的教學內容都包含了基本（必做）+拓寬與提高（選做）兩大部分，具體體現(xiàn)為：在一些實驗課中，既設置了一部分基本的必做的實驗項目，以滿足基本的教學要求，同時還設置了一部分拓寬與提高的選做的實驗項目，為學生的自主研究與發(fā)揮留有足夠的空間，以滿足部分學生興趣特長和個性發(fā)展的需求，促進創(chuàng)新人才的成長，總之需進一步優(yōu)化實驗項目，減少重復的驗證性實驗，增加綜合性、設計性實驗，堅持因材施教，提供選做的實習實驗項目，擴大學生選做實驗項目的自由度；在另一方面，開展實踐教學課程體系、內容和實踐技術、方法、手段改革研究，擬定實驗課程教學規(guī)范，編寫實驗教材和實習、設計指導書。重視實踐教學過程，抓好教師課前試講、試做，學生課前預習、實驗操作、儀器設備使用、實驗數(shù)據(jù)和結果的處理、教師實習實驗指導、學生實習實驗報告、教師教學效果分析等環(huán)節(jié)，注重學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，努力提高實習實驗教學質量；在高年級綜合性的實驗實踐項目中，已全部以選做項目為實驗內容，即從一開始就要求學生自主選擇項目，而其中既有基本的必做內容，又有可以自主拓寬和提高的選做內容，學生研究和創(chuàng)新的余地更大。

（3）建設先進的實踐教學隊伍管理模式和管理體制。重視教學隊伍建設，制定相應政策，采取有效措施，鼓勵高水平教師投入實踐教學工作。建設實踐教學與理論教學隊伍互通，教學、科研兼容、結構合理的實踐教學團隊。建立實踐教師知識、技術不斷更新的科學有效的教育培訓制度，形成一支由學術帶頭人或高水平教授負責，教學理念先進，學術水平高，教學科研能力強，實踐經驗豐富，勇于創(chuàng)新的實踐教學隊伍。依據(jù)學院和電子學科的特點，整合實踐教學資源，建設面向多學科、多專業(yè)的實踐訓練中心。實行中心主任負責制，統(tǒng)籌計劃、調配、使用實踐教學資源和相關教育資源，廣泛實現(xiàn)資源共享。建立實踐教學的科學評價機制，引導教師積極改革創(chuàng)新。建立實踐教學開放運行的政策、經費、人事等保障機制，完善實踐教學質量保證體系，創(chuàng)建學生自主、開放的實踐教學環(huán)境。

（4）運用現(xiàn)代化的教學手段，采用多樣化的實驗教學方法。增設電子虛擬仿真實驗，給實驗室配備PROTEL、PSPICE、MULTISIM等電子設計仿真軟件，用以引導學生學習利用新技術新方法來分析問題，同時又便于學生開展各種基礎性和綜合性設計實驗活動。利用仿真軟件進行實驗的數(shù)據(jù)和技術指標都是真實有效的，不需要附加額外條件，并且與實際電路運行相同，無需太多的抽象思維，與在實驗室工作一樣，可以任意設計電路、模擬仿真電路工作，并得到實驗數(shù)據(jù)，這種在計算機上完成電子技術實驗的方法，既大大的激發(fā)學生的學習積極性，使原來枯燥的理論教學變得生動形象，又使得從感性認識上升為認識變得非常直觀。在利用電路設計軟件進行虛擬性實驗時，還可以模擬出理想條件和極限狀態(tài)下的實驗現(xiàn)象，同時又沒有燒壞設備器件的后顧之憂，從而充分地讓學生嘗試各種電路，然后比較各自的優(yōu)缺點，最并終選擇最合理的方案。這在幫助他們理解所學理論知識的同時，也極大地增強了他們開展創(chuàng)造的積極性和勇氣。采用多樣化的實驗教學方法，激勵學生的個性化發(fā)展。在新的教育形勢下，實驗中心將優(yōu)良的教學傳統(tǒng)與現(xiàn)代化的教學手段相結合，具體做法是學生利用網絡預習系統(tǒng)進行網上預習，利用網絡課件與教學視頻進行網上聽課和課后復習。通過規(guī)范化的基本操作演示課件和基礎性實驗教學課件以及網絡自測系統(tǒng)，規(guī)范了材料科學與工程實驗基本操作，統(tǒng)一了教學的基本要求。啟發(fā)式的實驗教學方法：在加強基礎教學的同時，為了鍛煉學生的綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性的人才，中心連續(xù)幾年在本科生中進行了綜合性、設計性實驗，教師只提出問題，要求學生從計算→選定實驗裝置→制定實驗方案→實驗→數(shù)據(jù)處理→完成實驗報告→完成多媒體匯報→撰寫論文，獨立完成全過程，使學生得到了全面的鍛煉。對綜合設計性實驗的教學，打破傳統(tǒng)教學中“學生被動接受”的弊端，引入“指正式”、“啟發(fā)式”、“討論式”、“問題探究式”等多種新的教學方法，使學生逐步形成以自主式、合作式、研究式相結合的學習方式，將實驗教學由“封閉式”變?yōu)椤伴_放式”，由“有解實驗”變?yōu)椤扒蠼鈱嶒灐保伞爸R積累”變?yōu)椤爸悄荛_發(fā)”。有效地提高了學生的學習積極性和學習質量。

參考文獻：

[1] 東南大學電工類課程改革課題組.電工類基礎學科教育改革的基本思路[Z].電子高等教育，1994（1）.

[2] 徐茜，夏全福.改革電工實驗教學注重能力培養(yǎng)[C].中國武漢（南方九省）電工理論學會、湖北省電機工程學會電類實驗和試驗技術研究會論文集.1997（9）.

[3] 白澤生，劉竹琴.電子線路實驗教學改革的體會和認識[Z].高等理科教育，2000（4）.

作者簡介：楊輝媛（1975—），女，吉首大學高級實驗師，研究方向：電子學。

張銀行（1982—），男，吉首大學講師，研究方向：電子學。